Τρισδιάστατη εκτύπωση μάσκας προσώπου και λειτουργικός έλεγχος

Ξυλάς, Ευάγγελος

dc.contributor.advisor	Glotsos, Dimitris
dc.contributor.author	Ξυλάς, Ευάγγελος
dc.date.accessioned	2021-07-16T05:45:35Z
dc.date.available	2021-07-16T05:45:35Z
dc.date.issued	2021-07-13
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/803
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-654
dc.description.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η τρισδιάστατη εκτύπωση μίας προστατευτικής μάσκας προσώπου με υποδοχή για φίλτρο, ο ενδεικτικός έλεγχος αποδοτικότητας συγκεκριμένων ειδών φίλτρων και ο έλεγχος διαρροών της μάσκας. Αρχικά, αναλύεται ο όρος της τρισδιάστατης εκτύπωσης, η προέλευση αυτής της τεχνολογίας και η μετέπειτα εξέλιξή της. Περιγράφεται η τεχνολογία πίσω από την επιλεγμένη μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης (FDM) αλλά και οι πέντε επικρατέστερες εναλλακτικές τεχνολογίες (SLA, SLS, LOM, Inkjet, SGC). Συνδέεται το 3D Printing με τον τομέα της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας, και η ανταπόκρισή του στην περίοδο της πανδημίας του COVID-19. Αναφέρονται τα υλικά, ο εξοπλισμός και το λογισμικό που χρησιμοποιήθηκε, και περιγράφεται αναλυτικά η διαδικασία σχεδιασμού της μάσκας προσώπου για τη δημιουργία του ψηφιακού μοντέλου, η μετέπειτα απαιτούμενη προετοιμασία και η εκτύπωση της μάσκας προσώπου. Αποτελείται από δύο τμήματα: το σώμα της μάσκας και το κάλυμμα φίλτρου που τη συνοδεύει, ενώ το εισαγόμενο φίλτρο εξαρτάται από την κρίση του χρήστη. Διεξάγονται δύο είδη ελέγχων: Ο έλεγχος αποδοτικότητας φίλτρων και ο έλεγχος διαρροών. Κατά τον έλεγχο αποδοτικότητας φίλτρων, με τη χρήση σκόνης toner ελέγχονται ως προς την αποδοτικότητά τους πέντε είδη φίλτρων διαφορετικών υλικών. Εξάγονται εικόνες οπτικού μικροσκοπίου, οι οποίες δέχονται ψηφιακή ανάλυση και επεξεργασία. Τα αποτελέσματα αφορούν ποσοστό συγκράτησης αιωρούμενων σωματιδίων μεγέθους 4μm έως 30μm. Αυτό, καθιστά τον έλεγχο ως έναν έλεγχο PFE μικρής κλίμακας, αφού οι συνθήκες ελέγχου διαφέρουν από τους διεθνώς καθορισμένους. Κατά τον δεύτερο έλεγχο, αυτό των διαρροών, παρατηρήθηκαν οπτικά εικόνες από θερμική κάμερα, από τρεις διαφορετικές φάσεις: κατά την αναπνοή, την ομιλία, και την εμφύσηση εντός της μάσκας προσώπου σε συνδυασμό με τα πέντε διαφορετικά είδη φίλτρων. Από την παρατήρηση, δεν σημειώθηκε κάποια διαρροή θερμοκρασίας από το σώμα της μάσκας, επιβεβαιώνοντας την στεγανότητά της, ίσως το σημαντικότερο παράγοντα που πρέπει κανείς να λάβει υπόψη κατά τη δημιουργία μιας μάσκας προστασίας. Παράλληλα, συγκρίθηκαν με τιμές από παρόμοιες έρευνες, οι θερμοκρασίες που εμφάνιζαν δύο φίλτρα μεγαλύτερης ικανότητας φιλτραρίσματος κατά τις τρεις προαναφερθείσες φάσεις. Τα αποτελέσματα είναι ικανοποιητικά, με τις θερμοκρασίες να κυμαίνονται στο ίδιο εύρος. Οι δύο παραπάνω έλεγχοι αποτελούν κυρίως επαληθεύσεις, καθώς δεν διεξήχθησαν υπό τις προβλεπόμενες συνθήκες για την εξαγωγή ενός πορίσματος. Ωστόσο συνέβαλαν στην κατανόηση της λειτουργίας των προστατευτικών φίλτρων σε συνδυασμό με μία προστατευτική μάσκα προσώπου.	el
dc.format.extent	84	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση	el
dc.subject	Προστατευτική μάσκα προσώπου	el
dc.subject	Έλεγχος αποδοτικότητας φίλτρων	el
dc.subject	Οπτικό μικροσκόπιο	el
dc.subject	Έλεγχος διαρροών μάσκας προσώπου	el
dc.subject	Θερμική κάμερα	el
dc.title	Τρισδιάστατη εκτύπωση μάσκας προσώπου και λειτουργικός έλεγχος	el
dc.title.alternative	3D printing of a protective face mask and functional inspection	el
dc.type	Διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Asvestas, Dimitrios
dc.contributor.committee	Kostopoulos, Spiros
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής	el
dc.description.abstracttranslated	The purpose of this thesis is the 3D printing of a protective face mask with a filter holder, the indicative efficiency check of specific types of filters, and a leakage control. At first, the term 3D printing, the origin of this technology as well as its subsequent evolution are analyzed. The technology behind the selected printing method (FDM) and the five most common alternatives (SLA, SLS, LOM, Inkjet, SGC) are described. 3D printing is then linked to the field of Biomedical Engineering and its attempt to help fight to the COVID-19 pandemic. The materials, equipment and software used are listed, while the digital design process of the face mask, the required preparation and the printing of the face mask are described in detail. The complete face mask model is composed of two reusable 3D-printed parts, the face mask body and a filter support cap. The imported filter type depends on the user’s judgment. Two types of tests are performed: a filter efficiency test and an air leakage test. When testing filter efficiencies, five types of filters of different materials are tested for effectiveness using toner powder. Optical microscope images are exported, which are then digitally analyzed and processed. The results concern the retention rate of suspended particles of size 4μm to 30μm. This makes the test a small-scale PFE test, as its conditions differ from those internationally defined. During the second leak test, images from a thermal camera were observed, during three different phases: breathing, speech, and blowing into the face mask in combination with the five different types of filters. From the observation, there was no temperature leakage from the body of the mask, confirming its tightness, which is maybe the most important factor to consider when creating a protection mask. At the same time, the temperatures collected by the two filters with the greatest filtration of the five, were compared with values from similar journals, during the three aforementioned phases. The results are satisfactory, with temperatures being in the same range under similar conditions. The above two tests mainly consist validations, as they were not performed under the conditions required for the extraction of a finding. However, they contributed to the understanding of the function of protective filters, in combination with a protective face mask.	el

Files in this item

Name:: Xylas_16073.pdf
Size:: 4.833Mb
Format:: PDF
Description:: Διπλωματική Εργασία

View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Διπλωματικές εργασίες
Διπλωματικές εργασίες τμήματος Μηχανικών Βιοϊατρικής

Show simple item record

Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές